Spannungsregler DC/DC-Konverter oder IC

[Alex444]

Hallo,

ich habe mal eine Frage zu einem Flugzeugprojekt.
Vorgeschichte:
Wir haben einen kleinen ferngesteuerten Flieger mit einem 11,2 V Akkupack einen 10V Motor, eine 5V Steueranlage und einen einen 5V Embedded-PC.
Die letzteren wurden über einen linear-IC-Spannungsregler auf 5Vversorgt. Folge war, dass selbiger den Funk erheblich gestört hat und es zum Bruch kam.

Jetzt haben wir einen DC/DC Konverter(TEN 30-2411) verbaut mit weniger Störung.

Aber es wäre schön wenn wir Verbrauch und Störung weiter optimieren könnten.
So habe ich mir überlegt, ob es Sinn macht ein 7,2 V (oder auch nur 6V) Akkupack zu nehmen und die Spannung über einen linear-IC-Spannungsregler auf 5V mit low-dropout (LT1085) abzusenken.

Da ich kein Experte bei den Strömlingen bin würde ich nun gerne wissen, was ich als Wirkungsgrad und Störfrequenz ungefähr zu erwarten habe.

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Dazu meine Überlegungen:

- der DC/DC Konverter konvertiert aus DC AC - transformiert die Spannung - konvertiert AC wieder zu DC => Das bringt Störungen mit sich
- der DC/DC-Konverter hat einen Wirkungsgrad von 90% (Ue=11,2V ; Ua=5V; Ia=6A => 3W Dissipation !?)
- nehme ich den LDO mit (Ue=7,2V ; Ua=5V; Ia=6A => 13,2W Dissipation) - habe ich bei weniger DropOut auch weniger Störung ?! -> dann wäre der Mehrverbrauch IO


Kann man unter Berücksichtigung des Spannungsnachlasses der Akkus für den LT108x auch einen 6V Akkupack nehmen?

Wie hoch kann man die Störfrequenzen einschätzen? (im Verhältnis zum DC/DC-Konverter)

Ich bin für alle Pro und Kontra offen und natürlich auch für weitere Vorschläge.

Gruß
Alex

PS:
Datenblätter: http://www.alldatasheet.net/datasheet-pdf/pdf/245549/TRACOPOWER/TEN30-2411.html

[Besserwessi]

Normalerweise erzeugen die Linearregler, auch die low drop Versionen keine Störungen. Wenn man bei den Kondensatoren nicht aufpasst kann es aber besonders bei den low drop Linearreglern passieren das die anfangen zu Schwingen und dann relativ viele Störungen erzeugen. Dabei kann dann auch die Spannung zu hoch werden und die Schaltung hinter dem Regler beschädigen.

Schaltregler (hier Tiefsetzsteller wie LM2576) und die fertigen DCDC Wandler erzeugen auch beim normalen Betrieb Störungen. Wie viel hängt stark vom Layout und Typ ab. Bei den DCDC Wandlerm hat man da den Vorteil, das man die Masse trennen kann und so ggf. einen Masseschleife verhindern kann. Daduch können auch Störungen die der PC an der Ausgangsseite verursacht kaum zurück auf die Eingangsseite des Wandlers gelangen. Es sollte aber möglich sein die Störungen so weit abzublocken, dass Rest zuverlässig funktioniert. Das erfordert aber etwas Erfahrung und ggf. auch passende Messgeräte.

Beim Flieger wird man vernutlich Li Akkus nehmen. Da gibt es ohnehin keine 6 V, nur 7,2 V (nominal). Da hat man gegen Ende aber auch nur etwa 6 V. Die 6 V sind etwas knapp für den LT108x - da geht es nur bis zum etwa halben angegebenen Maximalstrom. Da die 5 V nur selten noch direkt gebraucht werden, kann es für den PC noch gehen, auch ein wenig unter 5V.

Es gibt aber andere Regler mit weniger Dropout, allerdings wüsste ich da keine Typen für mehr als 1,5 A.

[Alex444]

Wow danke für die gute Antwort.


Wenn man bei den Kondensatoren nicht aufpasst kann es aber besonders bei den low drop Linearreglern passieren das die anfangen zu Schwingen und dann relativ viele Störungen erzeugen.

Was genau kann da falsch sein? Müsste man die größer auslegen um sicher zu gehen? Abstände kürzer wählen?


Es gibt aber andere Regler mit weniger Dropout, allerdings wüsste ich da keine Typen für mehr als 1,5 A.

Wäre es möglich mehrere Regler parallel zu betreiben? (Hätte da den LM2940CT5 im Visier)
Quasie die Standardschaltung dreimal nebeneinander aufbauen und die Ausgänge und Eingänge entsprechend verbinden?


Da gibt es ohnehin keine 6 V, nur 7,2 V (nominal). Da hat man gegen Ende aber auch nur etwa 6 V.

Dazu hatte ich mir überlegt einzelne Akkus zu verketten um die Spannung zu erzielen. Wenn die leicht überdimensioniert sind könnt man über 6V bei 6 Zellen bleiben. (Habe mal ein Datenblatt angehängt)

[Besserwessi]

Die normalen Linearregler wie 7805 sind relativ gutmütig und schwingen eher selten. Da hätte ich nur Bedenken wenn hinter dem Regler ein Großer Elko ist, davor aber nichts.

Bei den low Drop Reglern muss man ins Datenblatt schauen. Da ist die Kapazität wichtig und oft auch die ESR, also der Kondensatortyp.

Mehrere Regler einfach Parallel geht selten gut. Da schon lieber einen Schaltregler. Die Störungen des Reglers sind nicht unbedingt mehr als die eines PC.

Wie viel Strom braucht denn der PC ?

[Alex444]

Die Versorgung ist momentan auf 5A ausgelegt.

Die 11,2V vom Akku müssen wir bisher auf 5V transferieren. Die Energiedissipation ist da schon deutlich spürbar. Der Verbrauch liegt ja dann fast beim doppelten des genutzten Stroms.